vertraging aardrotatiesnelheid..hoe groot?

[Jan van de Velde]

In het topic rotatiesnelheid van de aarde op het klassieke natuurkundeforum zijn we een beetje afgedwaald en kwamen we te praten over de vertraging van de aardrotatie. Googelen en rekenen leverden geen eensluidende conclusie. Over gegevens op onderstaande sites is al gegoogled.

http://van.hep.uiuc.edu/van/qa/section/Stu...31219014340.htm

http://www.livescience.com/forcesofnature/...bly_planet.html

http://www.religioustolerance.org/oldearth1.htm

Verschillende bronnen spreken elkaar en soms zichzelf schijnbaar tegen.

Er wordt gesproken van bijvoorbeeld 10-11 microseconden per jaar, maar is dat 0,00001 seconde per rotatie per jaar, of 365 x maal dat bedrag om aan een jaarlijks "tijdverlies" te komen, of nog anders? We komen er niet precies uit wat ze nou bedoelen.......

[zpidermen]

En neemt de aardrotatiesnelheid lineair af of parabolisch of...?

[Bart]

Ik zag dat enkele van deze berekeningen gebaseerd waren over gemiddeldes van 4 miljard aard-jaren. In die tijd heeft de aarde echter grote klappen ondervonden door kometen en misschien zelfs een kleine planeet. Dat soort gebeurtenissen hebben een hele grote impact op de draaisnelheid van de aarde. Daarom vindt ik gemiddelden over zulke lange perioden statistisch niet verantwoord in dit geval.

Verder hoeft het proces natuurlijk niet lineair te zijn.

(Rotatie energie van een bol: 2/5 M R² w²)

[Jan van de Velde]

Ik dacht even dat ik het gevonden had..... Laten we er van uitgaan dat de geleerden die bepalen dat we schrikkelseconden moeten toepassen, niet gek zijn. Sinds de invoering van de schrikkelseconden (1972) is dat 23 keer gebeurd. We hebben er dus in 34 jaar 23 seconden bijgekregen.

34 jaar is geologisch gezien een bijna oneindig kleine tijdsspanne.

23/(34 x 365)=0,00185 seconden. Dus vandaag duurt 1,85 milliseconden langer dan de vorige.

En dan schrijf ik dat ik dacht het gevonden te hebben, want dezelfde bron waar ik die schrikkelsecondes heb geput,

http://nl.wikipedia.org/wiki/Schrikkelseconde

meldt:

De zonnedag is iets langer en neemt, als gevolg van een langzaam afnemende rotatiesnelheid van de aarde, ook geleidelijk toe (gemiddeld 1,7 ms per eeuw).

Een zonnedagverlenging van 1,85 ms per dag, of 1,7 ms per eeuw, daar zit een factor 39720 verschil in.....HELPPPPPPP

[sen...]

Het is meer een rekenkundig probleem dan een contradictie tussen de feiten.

Om uit te rekenen hoe vaak je een schrikkelseconde moet invoeren dien je de daglengtetoename / aardrotatievertraging namelijk zien als samengestelde vertraging.

Stel het feit is: er is een vertraging van 1 seconde per dag.

Elke dag duurt dus 1 seconde langer dan de vorige en stel dat je dat een week lang meet. Dan geeft de tweede dag 1 seconde vertraging (ten opzichte van de eerste dag), de derde 2 seconden, de vierde 3 seconden, enzovoorts, en de zevende dag 6 seconden.

In totaal is de vertraging in die week dan 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 = 21 seconden ten opzichte van het geval waarin alle dagen even lang zijn als de eerste.

Zeven dagen met 1 seconde vertraging duren in totaal 21 seconden langer dan 7 dagen die allemaal even lang zijn, en dus niet de 7 seconden die je wellicht verwacht.

Het gemiddelde van de verlenging van de eerste en de laatste dag is dan (0 + 6)/2 = 3 seconden en het aantal dagen is 7, dus de totale vertraging is ook gelijk aan 3 * 7 = 21 seconden.

Zo werkt het ook met die vertraging van 0,0017 sec. per eeuw.

Volgens de huidige gegevens komt men op een verschil tussen de atoomdag en de zonnedag van tussen de 2 en 3 miliseconden per dag. Dit, gecombineerd met het feit dat men het verschil tussen die twee niet verder laat oplopen dan 0,9 secondes, resulteert in de noodzaak om een schrikkelseconde in te voeren met een interval van iets meer dan een jaar.

Hoe dat nou helemaal precies rekenkundig in elkaar zit kan ik je niet zo 1,2,3 vertellen.

Dat is meer iets voor een wiskundige of iemand met een enorme rekenknobbel.

Bron.

Bron.

Bron.

[Jan van de Velde]

Sen... schreef:

zien als samengestelde vertraging

ja natuurlijk.

in 34 jaar heb ik 34 x 365=12410 dagen.

dus krijg ik 12410 faculteit toename-eenheden, (de eerste dag x microseconden, de tweede dag weer x microseconden erbij, intussen dus 2 x microseconden, totaal 3x microseconden trager dan eergisteren, de derde dag weer x microseconden erbij, totaal t.o.v. eer-eergisteren dus 6x microseconden, etc.

Code: Selecteer alles

(12410+1)  x 12410 = 77010255

---------

    2

als ik dan mijn 23 seconden deel door die 77010255, kom ik afgerond op de uitkomst dat gemiddeld de toename van de zonnedag 0,3 mu.gif s bedraagt...

en dat vermenigvuldigd met 36500 (dagen in een eeuw) vind ik dat innhet jaar 2105 een dag 11 milliseconden langer moet zijn dan nu...........

en dat is dan nog maar 6 x zoveel als Wiki beweert.

andere bronnen:

the day is lengthening at a rate of about a millisecond per century.

factor tien met mijn eeuwberekening, factor 2 met wiki's eeuwgegeven

present rate, a day would have shortened by about 11 microseconds each year.

365! x 0,3 mu.gif s= 220 microseconden per jaar volgens mijn berekening, factor 20 dus

estimate that the Earth's rotation is slowing at the rate of 2.2 seconds every 100,000 years.

mag iemand anders uitrekenen

Dat vind ik nog teveel om als zoete koek te slikken. Waar zit nu nog een fout??

- Bij Wiki, (twee gegevens in 1 bericht die elkaar tegenspreken??)

- bij mij,

- of zijn er in de afgelopen 34 jaar gekke dingen gebeurd met de rotatiesnelheid ?

[sen...]

Beste Jan, zoals je in de door mij aangehaalde bronnen kunt lezen is er bij het vertalen van de huidige aardrotatievertraging meer aan de hand dan het puur terugrekenen van die 0,0017 sec./eeuw.

Verder zie ik een vrij groot gat -zonder schrikkelsecondes- tussen 1998 en 2005/6

Kennelijk verloopt het proces niet lineair (genoeg) en kun je de tijdsberekening niet voor langere tijd vaststellen en/of terugrekenen.

Iets dat ik ook in mijn bronnen teruglees.

Kennelijk werken dit soort dingen,

als ik dan mijn 23 seconden deel door die 77010255, kom ik afgerond op de uitkomst dat gemiddeld de toename van de zonnedag 0,3 mu.gif s bedraagt...

en dat vermenigvuldigd met 36500 (dagen in een eeuw) vind ik dat innhet jaar 2105 een dag 11 milliseconden langer moet zijn dan nu...........  

waarbij je de data van die afgelopen 34 jaar door projecteert op de volgende 100 jaar gewoon niet.

Ik ga voorlopig uit van die 0,0017 sec./eeuw, die zowel op de wikipedia als bij mijn bronnen gebruikt wordt, en leidt tot een (huidige!) dagverlenging van tussen de 2 en 3 miliseconden per dag.

Best mogelijk dus dat dat over 20 jaar weer een andere waarde is.

Hoe ze de berekening precies maken, rekening houdend met alle processen en afwijkingen daarin die te maken hebben met de complexe hemelmechanica in ons zonnestelsel, weet ik niet.

[Jan van de Velde]

Ik ga voorlopig uit van die 0,0017 sec./eeuw, die zowel op de wikipedia als bij mijn bronnen gebruikt wordt, en leidt tot een (huidige!) dagverlenging van tussen de 2 en 3 miliseconden per dag.

de onderstreepte gedeeltes kunnen toch nooit met elkaar overeenstemmen? per dag meer dan per eeuw? of mis ik iets?

[sen...]

Die 0,002 / 0,003 sec. waarmee men uiteindelijk het invoegen van een schrikkelseconde bepaalt is gebaseerd op de afwijking die ontstaat tussen de kalendertijd en de werkelijke tijd.

Men gaat daarbij uit van de standaard Gregoriaanse Kalender (die we gebruiken) waarin elke dag exact 86400 seconden telt.

De genoemde dagverlenging van 0,0017 sec./eeuw zit daar in verwerkt.

De dagverlenging kan dan wel die 0,0017 sec./eeuw bedragen, voor het aanpassen van de werkelijke tijd naar de kalendertijd worden veel meer factoren meegenomen in de berekening.

Enkele voorbeelden:

De lengte van de synodische maand die met ongeveer 0,038 seconden per eeuw toeneemt.

De lengte van het tropische jaar die met ongeveer 0,53 seconden per eeuw afneemt.

Een afname van het aantal zonnedagen in een tropisch jaar.

Langzame verschuiving van de zonnewendes.

Vandaar dat je vanuit die 0,0017 niet meer op die 0,002/3 uitkomt.

Er spelen meerdere zaken mee.

Kort samengevat:

De 0,0017 is de werkelijke (gemiddelde) dagverlenging per eeuw.

De 0,002/3 is de waarde die men (na berekening) neemt om de aanpassing voor de kalender te maken.

Het eerste is een gemeten waarde.

Het tweede een door berekening bepaalde waarde.

Ze horen wel bij elkaar en er is ook een verband maar ze zijn niet "rechtevenredig-onderling- terug-te-berekenen".

In de huidige situatie duurt de zonnedag dus al 0,003 sec. langer dan de kalenderdag.

Met de gemeten daglenteverlenging van 0,0017 sec./eeuw wordt dat in de toekomst steeds meer. Men zal in de toekomst dan ook steeds frequenter een schrikkelseconde gaan invoeren om de zonnedag weer in de pas te laten lopen met de kalenderdag.

Ik heb op de eerder genoemde websites een berekening gezien waarbij men uitgaat van die 0,0017 sec./eeuw en men op een verschil van 1,2 uur na een periode van 1000 jaar.

Maar daar neemt men wel een behoorlijke marge bij in acht, omdat de preciese rotatie van de aarde zo onzeker is dat voorspellingen over zo'n lange periode weinig waarde meer hebben.